Intraluminal סגר נימה של עורק המוח התיכון הוא הדגם הנפוצות ביותר בשימוש ב- vivo של שבץ ניסויים בחולדות. גישה כירורגית חלופיים כדי לאפשר תיקון עורק הראש נפוצות מתבצע כאן, מה שמאפשר את פגיעה reperfusion של עורק תרדמני, של פגיעה reperfusion מלא אל השטח עורק המוח התיכון.
שבץ איסכמי הוא הגורם העיקרי לנכות לטווח ארוך למבוגרים ומוות ברחבי העולם. טיפולים שוטפים זמינים מוגבלים, עם רק רקמות plasminogen activator (tPA) כטיפול סמים שאושרו למטרה שבץ איסכמי. המחקר הנוכחי בשדה של שבץ איסכמי מתמקד יותר בהבנת הפתופיזיולוגיה של שבץ מוחי, לפתח ולחקור מטרות התרופות הרומן. מודלים אמינים קו נסיוני מכריעים על ההתקדמות של טיפולים פוטנציאליים. המודל סגר (MCAO) בעורק האמצעי הרלוונטית קלינית, לעתים קרובות ביותר המשמשים מודל כירורגי של שבץ איסכמי מכרסמים. עם זאת, התוצאות של מודל זה, כגון נפח הנגע, קשורים עם רמות גבוהות של השתנות, בעיקר בעכברים. המודל MCAO חלופי המתוארים כאן מאפשר את פגיעה reperfusion של עורק תרדמני (המרכז לאמנות עכשווית) זלוף מוגברת של השטח עורק המוח התיכון (MCA), באמצעות כרית רקמות עם איטום פיברינוגן לתקן את הכלי, ולא המשופר רווחת העכברים על ידי הימנעות מצדו החיצוני העורק הראשי (ECA). זה מפחית את ההסתמכות על מעגל ויליס, אשר ידוע להיות מאוד מבחינה אנטומית משתנה בעכברים. נציג נתונים מראים כי שימוש בגישה כירורגית חלופית זו מקטינה ההשתנות הנגע כרכים בין הגישה המסורתית MCAO הגישה החלופית המתוארים כאן.
הגורם העיקרי שבץ מוחי הוא מוקד איסכמיה בשטחה של עורק המוח התיכון. רקמת plasminogen activator (tPA) הוא הטיפול תרופתי בלבד זמין עם יעילות מוכחת, למרות ניסויים קליניים סמים רבים ממוקד שבץ איסכמי1,2. עם זאת, בשל חששות בטיחות חלון טיפולי צר (< 4.5 h), רק ~ 15% מהחולים שבץ כל זכאי לקבל tPA הינם המחירים recanalization יכול להיות < 50%3,4.
הרלוונטית קלינית הדירים חייתיים של שבץ נחשבים חיוניים כדי ליידע את התפתחות חדשה וקו פוטנציאל טיפולי. עם זאת, בשל חששות לגבי עקביות ולהבדלים ב התוצאות במודלים בבעלי חיים, זה נשאר חשוב לחדד ויוו המודלים הקיימים כדי לשפר את התרגום ממחקרים פרה למרפאה. העדר תרגום פרה ניסויי היעילות של טיפולים פוטנציאליים לשימוש קליני הוא עניין מרכזי מחקר קו5. הסיבות לכישלון של תרגום צפויים להיות מרובים עשויה להיות קשורה, לדוגמה, עיצוב למשפט, טיפול עיכובים, הטרוגניות קלינית שבץ, ואת המגבלות של הדגמים בעלי חיים המשמש6. אתגר המפתח עבור קו מחקר נשאר ההתפתחות של טיפולים יעילה ובטוחה.
חסימה בעורק האמצעי (MCAO) על ידי intraluminal פילמנט ההכנסה הוא בשימוש תכוף ביותר ויוו מכרסמים הדגם של שבץ ניסיוני. דגם זה מאפשר השחזור של זרימת הדם לאחר אינדוקציה איסכמיה, מחקה את האירועים המתרחשים ב אנושי קו7. עם זאת, בפרט בעכברים, כרכים הנגע הטרוגנית עם סטיות תקן מגוונת להתרחש אף-על-פי המוגדר פרוטוקולים כירורגי הם יישומי8,9,10. . זה אופייני לראות התפלגות דו-אופנית striatal קטנים, גדולים הנגע striato-קורטיקלית אמצעי אחסון11 לזירוז איסכמיה, הלהט בדרך כלל מוחדר דרך חתך של המרכז לאמנות עכשווית או ECA ואז להישאר מחוברים באופן קבוע12. מצדו הקבע של המרכז לאמנות עכשווית מונע את הקמתה מחדש של זרימת הדם לתוך העורק (ICA), לאחר מכן, הטריטוריה MCA. פעולה זו גורמת פגיעה reperfusion להיות מסתמך על אספקת משני בתוך מעגל ויליס (פרה). המבנה פרה יש השתנות אנטומי בין חיות בודדות, בפרט C57BL/6 עכברים-זן המשמש בדרך כלל אין ויוו שבץ מחקר13. שיטה חלופית, ההכנסה פילמנט דרך ECA, לאפשר המשך זלוף דרך של המרכז לאמנות עכשווית, אך הפשרות בשיטה זו אספקת עורקי אל השטח ECA, אשר הוכח, בחולדות, השפעה מזיקה על החיה רווחה14.
ההסתמכות על הפרה עבור אספקת משני, פגיעה reperfusion במודל MCAO הוקמה מאי, בין השאר, חשבון ההשתנות נפח הנגע בעקבות סגר. אנו מתארים מאתר כירורגי הליך חלופי שבו ECA מצדו הוא נמנע, תיקון החתך המרכז לאמנות עכשווית, וכך מאפשר פגיעה reperfusion דרך המרכז לאמנות עכשווית, עצמאית של הפרה. התיקון של החתך המרכז לאמנות עכשווית בעבר הוכח בחולדות את התוצאה פגיעה reperfusion מוצלח דרך ה15-המרכז לאמנות עכשווית. החלת גישה זו בהצלחה על עכברים11 ואנו להתייצב כאן פרוטוקול אשר התוצאות השתנות מופחתת בנפח הנגע, המדד התוצאה העיקרית בשימוש במחקרים קו נסיוני.
ב פרוטוקול זה, נדגים כיצד מתחייב MCAO דרך המרכז לאמנות עכשווית כלי פילמנט ההכנסה ואחריו תיקון כלי המרכז לאמנות עכשווית, שכרוך רקמות pad איטום יישום כדי להתיר פגיעה reperfusion.
פילמנט אינדוקציה של MCAO ארעי בחולדות הוא הנפוצות ביותר בשימוש דגם ניסיוני שבץ, שכן היא מאפשרת פגיעה reperfusion לאזור הנגוע, מחקה ההתרחשות של אירועים בעקבות שבץ איסכמי קליניים7. דווח כאן היא גישה כירורגית חלופי השיטה המסורתית של הלהט-induced MCAO ארעי בעכברים. הגישה החלופית, מעורבים וטיפול נגד כאבים, הימנעות מצדו ECA, תיקון החתך המרכז לאמנות עכשווית, תוצאות השתנות LV מופחתת כאשר העריך באמצעות שיטות מכתימים היסטולוגית11ו- MRI.
הגישות המסורתיות לזירוז MCAO בעיקר להסתמך על חיתוך, או לפחות מצדו, של ECA, אשר הוכח, בחולדות, להשפיע על התנהגות שתיה, עלייה במשקל הגוף בעקבות MCAO14. פרוטוקול יוגדרו כאן, בעכברים, עם ההתרחקות ECA מצדו והוספת שיכוך כאבים, הציע לירידה במשקל הגוף בעקבות את MCAO עם השפעה באמצעי האחסון הנגע. השימוש של שיכוך כאבים למנוע, או לפחות לא דיווחו, ברוב המכריע של מחקרים קו נסיוני, עקב תופעות אפשריות מבלבלים על תוצאות הניסוי. עם זאת, הימנעות שיכוך כאבים לחלוטין לא תמיד מוצדק, יש צורך לאזן בין צרכי רווחת החיות עם ההישג של מטרות מדעיות.
הבדלי גודל בעלי חיים, זן ו אנטומיה כשאבדן, בנוסף פילמנט גודל וסוג וריאציות מוצעים כל כדי להשפיע על קו תוצאות23,24. הגישה החלופית המתוארים כאן מונע ההסתמכות על הפרה במהלך פגיעה reperfusion, ובכך להקטין, לפחות בחלקו, ההשתנות ראיתי בין חיות נפח הנגע. אנטומיה פרה זה משתנה מאוד בעכברים, בפרט ב C57BL /6 זן, אשר משמש לעתים קרובות בלימודי קו נסיוני. 90% של עכברים C57BL/6 יש של פרה לא הושלמה עקב מגוון האחורי המקיימים תקשורת עורק (PcomA) patency, אשר עלולה להיות השפעה באמצעי האחסון של נזק איסכמי בשל זלוף לא מספיקות של מבנים מחוץ לשטח MCA13, 25. תיקון של המרכז לאמנות עכשווית בעכברים, כפי שמוצג להלן, יוצרת הקמתה מחדש של דם לזרום דרך המרכז לאמנות עכשווית לאזור איסכמי, שתואר קודם לכן כמו חולדות15. נציג הנתונים מראים כי תיקון המרכז לאמנות עכשווית מגביר פגיעה reperfusion, למרות זרימת הדם ב המרכז לאמנות עכשווית לא נמדדה ישירות. עם זאת, זה אפשרי עבור המנתח להמחיש את reperfuse המרכז לאמנות עכשווית עם דם לאחר תיקון כלי, כמו היא מחזירה למצב הפועמת ומלא כל הזמן תא המטען, לקרע, למיקום התיקון. אישור חזותי זה, יחד עם לייזר קריאות flowmetry דופלר של האזור איסכמי, יכול לשמש כדי לאשר את התיקון מוצלח של כלי השיט. הזמן בין היישום משטח רקמת הסרת הסרטון הקיבול של המרכז לאמנות עכשווית יכול להשפיע על patency וכתוצאה מכך של המרכז לאמנות עכשווית, כמו צמצום הזמן בין היישום pad רקמות, הסרת הסרטון ימנע משטח רקמת הקפדה על o pposite צד המרכז לאמנות עכשווית. למרות טכנית מאתגר, ההליך MCAO חלופי שמוסבר כאן אינו דורש שום כישורים נוספים מאשר אלו הנדרשים לביצוע של אינדוקציה כירורגי של MCAO בעכברים.
באופן מסורתי המשויך השתנות גבוהה במדדי תוצאה, קו נסיוני מחקרים ייתכן נטייה להיות חלשה. דרישות אתיות והרווחה בשילוב עם חששות כלכליים ופרקטיים עשוי לתרום מחקרים להיות חלשה. על-ידי הפחתת מידת ההשתנות התוצאה, לכן, הפקת תוצאות הנגע עקבית יותר על פני קבוצת הניסוי, ניתן לבצע חישוב כוח יעיל יותר עם המטרה של מחקרים להיות מופעל כראוי.
לסיכום, אלטרנטיבית המרכז לאמנות עכשווית תיקון נוהל זה, בעכברים, התוצאה פחות השתנות נפח הנגע בעקבות שבץ ניסיוני ואת מאפשר קטן ניסיוני לקבוצות להידרש לבדיקת אפקט הטיפול בעת הצורך כוח חישובי משמשים.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו הייתה במימון המרכז הארצי עבור החלפת, עידון הפחתה של בעלי חיים במחקר (NC3Rs; NC/M000117/1 כדי CG). המחברים תודה המטה של החטיבה של השירותים ביו, מאוניברסיטת לסטר, לטיפול שלהם של חיות ניסוי, מריה Viskaduraki לייעוץ סטטיסטי שלה. התוצאות נציג מותאמים באישור המחלה מודלים & מנגנונים11.
0.7mm flexible single fibre optic probe | Moor Instruments, UK | P10d | Use with master probe code: VP10M200ST |
7-0 silicone coated monofilament | Doccol, USA | 701956PKRe | Item dependent on animal size and weight – use manufacteurer guidelines. Product code here was used for representative results shown in article. |
9.4T Preclinical MRI system | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | MY11520101 | Equipped with gradient and RF coils suitable for mouse brain imaging |
Animal monitoring and gating equipment | SA Instruments, Stony Brook, New York, USA | 22124005 | MRI compatible temperature and respiration monitoring |
Bupivacaine | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 512345 | Marcaine |
C57BL/6 Mice | Charles River, Oxford, UK | B6JSIMA49D | |
Carprofen | Norbrook Laboratories | 143658 | Carprieve 5% w/v Small animal solution for injection |
Chlorhexidine 4% hand cleanser solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | MOLN10008780 | HibiScrub Antimicrobial hand cleanser, Molnlycke Health Care |
Cotton buds | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 213512 | Any plastic body, cotton bud tip are suitable once made sterile by autoclaving. |
Dissecting stereoscope | Carl Zeiss | OPMI99 | Resident piece of equipment. Any binocular dissecting stereoscope capable of x1-x5 magnification will be suitable. |
dissolvable 6-0 sutures | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 9544 | Absorbable Sutures Ethicon Coated Vicryl 6/0 (Ethicon code: W9981) |
Donut probe holder | Moor Instruments, UK | PHDO | Probe holder for mouse, required to be used with single fibre optic probe when used with laser doppler flowmtry machine. |
dumont #5 forceps | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 500342 | |
Fibrinogen and thrombin sealant | Baxter, Berkshire, UK | 1502243 | TISSEEL Ready to use solutions for Sealant 2ml |
Gel food | Datesand group, Manchester, UK | 72065022 | Diet Gel Recovery |
Image display and measuring software package | 3D Slicer | https://www.slicer.org/ | Version 4.0 |
Image display and measuring software package | NIH, Maryland, USA | https://imagej.nih.gov/ij/index.html | NIH/ImageJ |
LDF monitor | Moor Instruments, UK | moorVMS-LDF | |
micro vannas scissors | InterFocus Ltd, Linton, UK | 15000-08 | Other microvannas spring scissors can be used as an alternative, although fine tips are required. |
Microvascular clip | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 15911 | 10 G Vessel Clip |
microvascular clip holders | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 14189 | |
MRI acquisition and analysis software | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | VnmrJ Version 4.2 | Revision A |
no. 15 scalpel | Scientific Laboratory Supplies, Nottingham, UK | INS4678 | Sterile No15 Scalpel – manufactuer number P305. Other suppliers are available. |
Non-disolvable 6-0 suture | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | W529 | Ethicon Mersilk Sutures |
Ocular lubricant | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 847288 | Lacrilube (5100G13) |
Optical matching gel | Moor Instruments, UK | PMG | |
Pulse Oximetry Reader | Starr Life Sciences Corp., Oakmont, PA, USA | MouseOx | MouseOx – rat & mouse pulse oximeter & physiological monitor Use with mouse thigh sensor. |
Rehydration gel | Datesand group, Manchester, UK | 70015022 | HydroGel |
Small hair clippers | vetproductsuk.com | HS61 | Contura Cordless trimmer/clippers |
Sterile 0.9 % NaCl Solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK |
LOCA3528286 | SODIUM CHLORIDE 0.9% W/V INTRAVENOUS INFUSION BP 500 ML IN ECOFLAC½ PLUS |
sterile petri dish | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | 5168021 | 50mm sterile petri dish. Any brand is suitable. Minimum 50mm diameter is required. |
Topical tissue adhesive | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 503763 | GLUture topical Tissue Adhesive |
Waterproof superglue | Loctite | Loctite Superglue Precision Max | Available at most hardware shops. |
White paper chip | Datesand group, Manchester, UK | CS1BPB | Pure-O'Cel |